SiC 기판은 고성능 AlGaN 기반 심층 자외선 레이저를 제조하기 위한 우수한 후보 기판입니다. 금속유기화학기상증착법(MOCVD)을 사용하여 4H-SiC 기판 위에 심층 자외선 AlGaN/AlN 다중양자우물 구조(MQWs)를 성장시켰으며, MQWs 성장 매개변수가 심층 자외선 레이저 구조의 자발 방사 및 유도 방사 특성에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였습니다. MQWs의 표면 형태 및 발광 성능을 종합적으로 분석한 결과, NH₃ 유량 증가와 성장 온도 상승에 따라 MQWs 표면 거칠기가 감소하고 내부 양자 효율이 향상되는 것을 발견했습니다. 최적화 후 MQWs의 내부 양자 효율은 74.1%에 도달했으며, 상온에서의 레이저 임계 광 파워 밀도와 선폭은 각각 1.03 MW/cm²와 1.82 nm였고, 발광 파장은 248.8 nm였습니다. 이는 주로 높은 NH₃ 유량과 성장 온도가 활성 영역 내 탄소 불순물 유입을 억제하여 운반자 방사 재조합 효율과 재료 이득을 증가시킨 데 기인하며, 동시에 성장 속도가 감소하여 MQWs 구조의 표면 형태를 개선하고 계면 산란 손실을 줄였습니다. 건식 식각과 습식 부식의 복합 공정을 이용하여 매끄럽고 가파른 공진기를 제작하였고, 레이저의 공진기 면 손실이 감소되어 임계 광 파워 밀도와 선폭이 각각 889 kW/cm²와 1.39 nm로 더욱 낮아졌습니다.

AlGaN;SiC;광 펌프 레이저;V/III 비율;성장 온도